En un orbital, un electrón gira “hacia arriba” y el otro “hacia abajo”. Puede elegir cualquier dirección para x, y y z, cualquier dirección para “arriba” y “abajo”. La oposición es todo lo que importa. La suma de los giros de electrones es [matemática] S [/ matemática], y en este caso [matemática] S = 0 [/ matemática]
La forma en que los electrones se mueven a través del espacio en un orbital se describe en parte por el momento angular, generalmente denotado por la letra [math] L [/ math]. Puede ser 0, 1, 2, 3, … en unidades atómicas adecuadas. Con [matemática] S = 0 [/ matemática], el momento angular total es [matemática] J = L [/ matemática]
Toma un electrón de distancia. El electrón escoltado se ha girado 1/2, y tal vez está “arriba”. El electrón dejado atrás también tiene spin 1/2, pero, al menos inicialmente, ha girado hacia abajo. Entonces [math] J = L – {1 \ over 2} [/ math]. El electrón escoltado puede hacer lo que le plazca, incluso girar su espín cuando interactúa con ondas electromagnéticas. Al que queda atrás no le importa, aunque puede gustarle la idea de cambiar su momento angular y voltear su giro de alguna manera que conserve el total, o cambie el total mientras emite un fotón.
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Pareces estar consciente de algo llamado enredo cuántico. Esto es algo más sutil que un simple electrón que sale de un átomo. Enredados, dos partículas unidas en un estado, como [math] S = 0 [/ math] llamado “spin singlet”, se separan y no interactúan con nada, excepto una medición de spin cada una. Que uno esté “arriba” lógicamente implica que el otro está “abajo” no es mágico o peculiar de la mecánica cuántica, sino simple lógica clásica. Es como encontrar una botella aquí y su tapa allí, solo dos partes diferentes de algo que estaba junto.
Si sabía que una botella tapada estaba fuera de la vista, y alguien quitó la tapa y la arrojó de un lado y la tapa del otro (después de beber la cerveza, por supuesto), y vio la tapa volar, entonces se deduciría que se trataba de una botella, no de una tapa, se fue por el otro lado. Esto es logico. Sería una tontería suponer que el hecho de ver a Cap de alguna manera causó que la otra parte, sin saberlo, Bottle o Cap, se convirtiera de repente en Bottle. No, consideramos que la tapa fue Cap todo el tiempo, y la botella fue Bottle todo el tiempo. Esta noción de que cada parte que tiene todas sus propiedades intactas durante todo el procedimiento se conoce como “variables ocultas” o en este caso, “variables obvias a la vista”.
La diversión comienza cuando mides un electrón como “arriba” o “abajo”, y el otro como “izquierda” o “derecha”, o de qué manera podría estar a lo largo de una línea a 45 grados – “algo así” o “más o menos”. Al realizar mediciones perpendiculares, no hay relación entre la medición de un electrón y la otra. No hay nada interesante que decir.
Sin embargo, a 45 grados, la predicción cuántica de la frecuencia con la que medirá el primer electrón como “arriba” y el segundo como “arriba-ish” viola cualquier explicación clásica posible usando variables ocultas o variables obvias. Sigue siendo cierto, como con la botella y la tapa, que observar que una es lo que es, no hace que la otra se convierta en el compañero correspondiente. La única forma de pensar en la situación es cuando las dos partículas juntas están en un estado cuántico. Cada medición no es una medición completa del estado del sistema. Ha medido el estado del sistema solo cuando ha medido ambos electrones y ha reunido los números.
